陈晓辉
淮沪煤电有限公司丁集煤矿资环科，安徽淮南 232140
摘要：我国工业化的快速发展对水资源造成较大污染，严重影响了人们用水安全，污水处理成为当前经济发展的主要任务。虽然多数工厂在污水处理上进行了优化设计，但是在自动化控制技术上略有不足，对于DCS系统的应用效果明显不强，为了发挥DCS系统的应用价值，本文对DCS系统在污水处理装置自动化控制中的应用做出如下分析。
关键词：DCS系统；污水处理；自动化控制
引言：
集散式控制系统又称 DCS系统，采用标准化、模块化、系列化的设计方法，主要是借助通讯网络，科学地配置与其相应的集散式连接方式，并借助有效的通用性和完善的控制功能。这一内容在工业生产中得到了广泛的应用，促使相应的自动化和管理水平得到了有效的提高，促进了企业的健康发展。特别是在我国石油化工企业的生产过程中，该系统的功能得到了充分发挥。
1我国污水处理装置自动化作业方式
在工业科技快速发展的过程中，为了提升现代企业的生产能力，采用了大量工业设备，这些设备运行的过程中产生了大量污水。目前我国处理这些污水的主要流程分为三步：首先，通过一级处理方式，对污水进行初级处理。采取化学方式或者物理方法，排除污水中的粉尘颗粒或者对二级处理产生不利影响的物质，以便保障二级处理作业的净化效率。然后，在二级处理中，使用生物法对污水进行二次作业，主要消除污水中的有机物，以及胶体状植物性营养物和不易分解的有害物质。以生物净化的手段，实现将复杂有机物质分解氧化，最后形成相对简单的无害物质。最后，在经过两次处理之后，污水的自身水质已经得到明显改善，需要进一步深度处理，将污水净化成为可以为工业使用的基本标准。
2污水处理中DCS系统概述
2.1D C S系统概念
DCS系统"Distributed Control System"，是在污水处理装置中控制污水处理过程的主要系统，也被称之为集散控制系统。通过模块化、标准化、系列化的精准设计，结合通信网络为载体，实现对各级污水处理作业的有效控制，相对灵活的控制功能，以及完善的操作系统，都是在工业生产中得到广泛应用的现实基础。现代工业为了提高在污水处理中的实际效果与自动化水平，多数企业已经大量应用DCS系统，为我国工业污水处理提升了根本的工作效率和质量。
2.2 D C S系统的功能分区
为了达到废水处理装置的自动化控制需求，DCS控制系统需要设计为两个控制站，包括通讯站和控制站，并需要配备三套操作站，分别设计为OS132、OS131、以及ES130。在应用过程中，控制站主要的功能是实现对污水处理装置进行参数设定并显示出来，而通讯站的功能是实现与PLC系统的数据通讯的一体化设备。通常情况下，控制站需要配置JX-300XP DCS系统以便实现对污水处理流程的有效控制，其主要通过四个部分实现控制功能，分别为：供电单元、数据转发卡、主控制卡、以及I/O 卡件。以主控制卡为核心，在应用上需要对安装进行细化，通过专用槽位加固在机架控制器的稳定性，以I/O卡件和SBUS的连接实现系统高速网络的多种功能，最终完成在污水处理作业中的信号输出与输入。在操作站的配置上，需要较多硬件支持，并通过JX-300XP操作员站与外部设备链接，包括终端PC机、键盘、鼠标、显示器、以及SC net网卡和操作员键盘等设备。
3 DCS系统在污水处理装置自动化控制的应用方式
在工业生产中会使用到大量液化气、柴油、汽油等，这些原料或者生产资料，在进行产品加工的阶段都会产生不同程度的工业废水。这些工业废水往往与职工的生活废水共同排出，对水资源的污染较为严重。为了针对工业废水进行深度处理保障水质，降低对生态资源的破坏，促使水资源可以达到循环利用的标准。但是，传统的污水处理系统自动化能力较差，在工业生产中产量过高时，工业废水的处理效果不佳，因此采用了DCS系统进行自动化控制，以便提升废水处理的实际工作效率。
3.1 D C S系统的使用流程
进行污水深度处理的作业中，需要配有三台操作员站和单独的打印机，各个操作站之间也必须保持灵活的沟通，以及通过所有流程画面为DCS系统提供反馈信息。处理控制的阶段进程中，当具体参数需要进行再次调节时，必须对整体系统进行控制操作与监控。尤其需要对每个控制站进行权限级别设定，正常情况下具备操作权限的只有OS132和OS131两个操作站。但是ES130操作站具备特殊的工程师权限，也是主要实现DCS系统组态与维护的功能分区。在通过三套操作站的有效控制后，以打印机的生产报表或者报警记录为依托，操作人员可以获取具体的污水处理情况，最终实现对污水处理控制的自动化作业。
在应用DCS系统对污水处理装置进行控制的时候，必须注意网络配置的功能发挥。通常会采用JX-300XP DCS三层通信网络，包括过程控制网、信息管理网、以及I/O 控制总线。由于DCS系统在应用过程中的网络需求较为复杂，必须以控制命令、过程变量、报警信息、以及组态信息的综合传递才能反馈污水处理的过程变量。因此对通信网络的设置与维护需要进一步加强，以便保证DCS系统在应用中的安全使用与合理配置。也有部分单位采取了OPC 软件的辅助功能，采用综合管理的方式畅通信息路径，以厂信息管理网和以太网为基础实现了信息传递的效率提升。在实际应用过程中各级单位也要考虑自身的实际情况，对DCS系统进行规模设计，以保证自身的污水处理现实需求，达到DCS系统的最优配置。
3.2 P L C系统的辅助应用效果
在应用DCS系统对污水处理装置进行自动化控制的过程中，通常需要配以PLC系统的辅助，西门子公司生产的S7-300系列，在一体化与三相分离的技术控制上已经达到较高的应用效果，具备模块化处理的系统优势。以中央处理器CPU实现紧急中断处理，主要系统中可使用CPU313-2DP，以便实现DCS系统的一体化模式。在DCS系统的硬件组态和系统参数的设置上，多数企业使用了Web Field IX-300XP，尤其在建材、冶金、化工产业中使用极为广泛。也要部分企业使用了浙江中控制作的JX-300XP系统，其网络化控制的能力适用性较高，在针对现场总线设计于多种种异构系统的综合集成上具备很高的实用价值。其中 PROF IBUS -DP的通讯配置和网络配置也是JX-300XP系统的主要优势，在一体化设备PLC系统中的应用极为普遍，对通讯模块XP239-DP和CP342-5的主站接口卡做出的通讯需求能够达到更为快速的处理效果。
3.3 D C S系统的实际运行情况
在实际应用中， DCS系统的实际运行能力需要两部分的验证，分别是调试和配置。特别是在系统调试环节，前期配置要根据设计图纸明确，同时也要根据现场实际使用情况进行调试。主要对 I/O测点进行校验，再调整相应回路，并结合流程图进行具体分析，以确保链锁回路具有复杂控制的功能实现，也是调试到修改增加画面的基本功能。在多数工厂使用了DCS系统对污水处理装置进行控制的效果上看，SUPCON JX-300XP的集散控制可以对污水处理达到较高的控制精度，尤其合理的区分工况也实现了此操作流程的稳定性。在降低人工成本投入的前提下，实现了针对污水处理的实际质量。同时在关键指标的控制上，也实现了实用性与可靠性的现实标准，同样能够便于后期维护，对于污水处理的功能与实际作用，都具备较高的实用价值。
结语
总之，利用 DCS系统对污水处理过程进行有效的控制，可以根据污水处理的实际情况和装置的工艺特性，对污水处理装置的控制系统进行优化。将 DCS系统应用于实际的污水处理中，可有效提高污水处理控制系统的自动化程度，是现代污水处理工艺中不可缺少的重要技术。DCS系统的问世，正是为了更好地满足人们对污水处理设备的需求，实现污水处理设备的自动处理和实时监控，不仅加强了水资源的保护，而且有利于促进社会经济的健康发展。
参考文献
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